Bezzałogowe pojazdy powietrzne i lądowe na targach EUROSATORY 2010

Ta wiodąca w dziedzinie przemysłu obronnego i systemów bezpieczeństwa impreza odbywa się co dwa lata, przyciągając polityków, decydentów, przedstawicieli producentów, media oraz tłumy zwiedzających z całego świata. Wstęp na targi jest ograniczony wyłącznie do osób związanych z branżą. W tym roku organizatorzy wprowadzili kilka nowości. Jedną z nich było umożliwienie wystawcom wykonywania pokazów działania urządzeń w warunkach poligonowych.

Pomimo trudnej sytuacji gospodarczej w Europie, Eurosatory po raz kolejny potwierdziły swoją pozycję na rynku, przyciągając aż 1329 wystawców (wzrost o 10 %), z czego 70 % stanowiły firmy międzynarodowe. Zaprezentowano ponad 300 premier i nowości. Imprezę odwiedziło ponad 53 500 gości (wzrost o 2,5 %) ze 130 krajów.

Bardzo licznie reprezentowany był polski przemysł zbrojeniowy, co w znacznej mierze spowodowane było malejącą liczbą zamówień w kraju i potrzebą poszukiwania kontrahentów zagranicznych. Wśród rodzimych wystawców znalazły się Amz-Kutno, Bumar, Huta Stalowa Wola, Jakusz, Pojazdy Specjalistyczne Zbigniew Szczęśniak, Przemysłowy Instytut Automatyki i Pomiarów, Radmor oraz WB Electronics.

Zdecydowanie największym zainteresowaniem zwiedzających cieszyły się bezzałogowe aparaty latające (UAV – Unmanned Aerial Vehicle), wyjątkowo licznie prezentowane na tegorocznych targach. Firma AV Aerovironment zaprezentowała całą rodzinę urządzeń bezpilotowych. RAVEN B to lekki system obserwacyjny o masie poniżej 2 kg i rozpiętości skrzydeł 1,37 m, przeznaczony zarówno do zastosowań militarnych, jak i komercyjnych. Dzięki możliwości sterowania automatycznego i ręcznego jest łatwym w obsłudze urządzeniem do prowadzenia obserwacji zarówno w dzień, jak i w nocy, w odległości do 10 km od operatora. WASP jest małą platformą latającą o rozpiętości skrzydeł 72 cm i masie zaledwie 430 g, zbudowaną we współpracy z DARPA. Puma natomiast jest systemem przeznaczonym do operacji morskich i lądowych. Jedną z cech tego urządzenia jest możliwość lądowania na wodzie. Dzięki elektronicznej stabilizacji głowicy optycznej, samolot zapewnia doskonały widok obserwowanych obiektów. Misje mogą być prowadzone na dystansie do 15 km w czasie do dwóch godzin. Każde z wymienionych urządzeń latających sterowane jest za pomocą uniwersalnej, kompaktowej konsoli o nazwie GCS (Ground Control System). Jak podaje producent, czas potrzebny na uruchomienie tego stanowiska sterowania i uzyskanie pełnej gotowości operacyjnej nie przekracza 2 min.

Francuska firma Infotron zaprezentowała bezzałogowy helikopter DRONE IT180. Budowie tego urządzenia przyświecały trzy cele: zbudowanie niskobudżetowego aparatu latającego do zastosowań militarnych i cywilnych, implementacja mechanicznej architektury VTOL (Vertical and TakeOff Landing) zamiast tradycyjnego układu rotorów oraz stworzenie oprogramowania zapewniającego bardzo dobrą stabilność platformy w różnych warunkach pogodowych. Wszystkie te cele zostały osiągnięte. DRON przemieszcza się z prędkością do 90 km/h i może wznosić się na wysokość do 3000 m. Średnica wirników wynosi 1,8 m, a masa własna helikoptera to 14 kg. IT180 może przenosić ładunek o masie do 5 kg. Ręczne oraz automatyczne sterowanie pozwala na łatwe operowanie urządzeniem na dystansie do 10 km w czasie do 120 min.

Łotewska firma UAVFACTORY Ltd. wystawiła bezzałogowy samolot PENGUIN B o rozpiętości skrzydeł 3,3 m oraz długości 2,27 m, który przenosząc 2,5 kg ładunku, może wykonywać misje trwające nawet 10 godzin. Prędkość maksymalna urządzenia wynosi ponad 115 km/h, natomiast prędkość minimalna około 65 km/h.

Francuska firma Fly-n-Sense jest producentem systemów opartych na urządzeniach Mikro UAV, przeznaczonych do napowietrznej analizy skażeń powietrza za pomocą elektronicznych nosów, czujników skażeń chemicznych i biosensorów, a także do obserwacji terenu. Przykładem takich urządzeń były prezentowane Scancopter CB 750 oraz FNS 900 Seeker. Obydwa urządzenia mają wbudowane inteligentne autopiloty, które pozwalają na wykonywanie misji w trybie autonomicznym lub ręcznym ze wspomaganiem niedoświadczonego operatora. Scancopter waży 2 kg. Porusza się z prędkością do 108 km/h. Pokładowe baterie wystarczają na 20 min. pracy. Seeker również waży 2 kg. Jego prędkość maksymalna wynosi 72 km/h, natomiast maksymalny czas pracy to 60 min.

Na targach nie mogło oczywiście zabraknąć niemieckiej firmy EMT, producenta UAV LUNA, który odbył już ponad sześć tysięcy misji zwiadowczych na Bałkanach i w Afganistanie. Aparat ten ma zasięg operacyjny 100 km oraz czas pracy 6 – 8 godzin (zależnie od opcji). Sterowanie jest wspomagane przez układy elektroniczne, dzięki czemu system nie wymaga obsługi przez pilotów, a jedynie przez przeszkolony personel. Drugim prezentowanym przez firmę EMT urządzeniem był bezzałogowy helikopter MUSECO, który aktualnie znajduje się w końcowej fazie testów. Jest to platforma o masie 75 kg, przystosowana do autonomicznych lotów na dystansie do 100 km i o maksymalnym czasie misji do 2 godz.

Izraelski Elbit Systems Ltd. zaprezentował w tym roku dwa swoje UAV: Hermes 90 oraz Skylark II. Hermes, którego premiera miała miejsce podczas Paris Air Show 2009, jest urządzeniem o masie ponad 100 kg, rozpiętości skrzydeł 5 m i zasięgu operacyjnym do 100 km. W tej platformie na uwagę zasługuje długość misji, która wynosi aż 16 godzin. Do obsługi urządzenia wymaganych jest trzech operatorów. Skylark II jest wysoce autonomicznym pojazdem powietrznym z zaawansowanym technologicznie napędem, dzięki czemu jest lekkim, cichym i niezawodnym urządzeniem obserwacyjnym. Masa maksymalna Skylarka wynosi 43 kg (10 kg ładunku dodatkowego), a rozpiętość skrzydeł 5 m. Urządzenie może pracować na pułapie do 4500 m. Maksymalny czas pracy nie przekracza jednak 6 godz.

Israel Aerospace Industries Ltd. (IAI) pokazał na targach system taktyczny I-VIEW. Rodzina ta składa się z trzech urządzeń K250, K125 oraz K50, które zostały zoptymalizowane pod względem potrzeb poszczególnych rodzajów sił specjalnych. Urządzenia, przy maksymalnej masie startowej 240 kg, mogą być wyposażane w szereg specjalistycznych czujników i zestawów obserwacyjnych. Samoloty te operują na wysokościach poniżej 4500 m i w odległości do 150 km od stacji bazowej. Maksymalny czas lotu wynosi 6 – 8 godz. Samoloty wystrzeliwane są z wyrzutni montowanych na pojazdach klasy HUMMER. Innym prezentowanym przez IAI bezzałogowym statkiem powietrznym był HERON (Machatz 1), który operując na pułapie do 10 500 m potrafi realizować misje trwające nawet do 52 godz.

Ze względu na wciąż rosnące zagrożenie aktami terroru, na targach Eurosatory 2010 wyraźnie zaznaczyły swoją obecność zrobotyzowane urządzenia do inspekcji i neutralizacji ładunków niebezpiecznych. W tym roku szczególnie popularne były małe roboty, stanowiące wyposażenie indywidualnej ochrony żołnierza. Najbogatszą ofertę robotów zaprezentował Przemysłowy Instytut Automatyki i Pomiarów, który w Paryżu przedstawił aż pięć robotów.

Największym prezentowanym przez PIAP urządzeniem był robot bojowy IBIS, który przy masie 300 kg rozwija prędkość prawie 10 km/h. Manipulator o sześciu stopniach swobody zapewnia mu zasięg roboczy 3 m. Robot potrafi podnosić przedmioty o masie do 45 kg. Manipulator może być sterowany w dwóch trybach: tradycyjnie, czyli operator steruje osobno każdym z silników, lub półautomatycznie, gdy operator steruje wyłącznie końcówką chwytaka, a prędkości poszczególnych napędów obliczane są przez układy elektroniczne. Ciekawostką jest to, że robot ten dostępny jest również w wersji pozwalającej na pracę autonomiczną, umożliwiającą samodzielne podążanie za żołnierzem, jazdę do danego miejsca oraz wykrywanie i omijanie napotkanych przeszkód.

Drugim prezentowanym robotem produkcji PIAP był robot kompaktowy Expert. To unikatowe urządzenie zostało opracowane z myślą o zastosowaniu w środkach transportu, takich jak samoloty, pociągi, tramwaje, o czym świadczą niewielkie gabaryty, pozwalające na przewiezienie robota w stanie złożonym w zwykłym samochodzie typu kombi. Aby jednak zrealizować zadania w trudnym otoczeniu, urządzenie rozkłada się do imponujących rozmiarów. Stabilność platformy mobilnej we wszystkich płaszczyznach zapewniają rozkładane gąsienice przednie oraz stabilizatory boczne. Manipulator o sześciu stopniach swobody rozkłada się jak scyzoryk i sięga po ładunki umieszczone nawet w odległości 3 m od robota. Expert porusza się z prędkością ponad 2 km/h. Zarówno w robocie Expert jak i IBIS, aktualne położenie manipulatora jest zobrazowane graficznie na stanowisku operatora, co znakomicie upraszcza teleoperację.

PIAP pokazał również dwie wersje małego robota SCOUT. Jest to urządzenie o masie poniżej 25 kg, mieszczące się w plecaku lub walizce transportowej, poruszające się z prędkością ponad 8 km/h. Wersja podstawowa urządzenia podnosi do 5 kg ładunku, wersja wzmocniona radzi sobie z ładunkami do 15 kg. Jeśli do tego dodamy zasięg manipulatora wynoszący 2 m, to mamy obraz lekkiego, ale szybkiego i silnego robota stanowiącego indywidualne zabezpieczenie żołnierza.

Wszystkie wymienione roboty PIAP wyposażone zostały w kamery (od 4 do 6) oraz mikrofony. Panel operatorski umieszczony jest w walizce i może obsługiwać każdy typ robota produkcji PIAP. Bogatą kompletację standardową urządzeń polskiego producenta uzupełniają czujniki gazów bojowych, aparaty do prześwietlania ładunków, jak również szereg specjalizowanych akcesoriów: wybijaków do szyb, szczęk chwytaka, nożyc, destruktorów pirotechnicznych, noktowizorów i kamer noktowizyjnych.

Najmniejszym prezentowanym robotem firmy PIAP był Taktyczny Robot Miotany – TRM. Jest to urządzenie, które może być rzucone przez żołnierza na odległość kilkunastu metrów (np. do budynku), a następnie - sterowane za pomocą łącza radiowego - może przemieszczać się dokonując inspekcji. Operator, na swoim stanowisku, odbiera obraz z kamery robota i dźwięk z mikrofonu. Robot może również przenosić zasobnik z substancjami wybuchowymi lub dymnymi, które mogą być zdalnie uaktywnione przez operatora.

Nieopodal stoiska PIAP, firma QinetiQ prezentowała roboty Talon oraz Dragon Runner. Pierwszy z nich jest robotem do zastosowań militarnych, o masie 57 kg, poruszającym się z prędkością 8,3 km/h, mogącym podnosić przedmioty o masie do 11 kg na wysokość do 1,3 m. Dragon Runner jest małym robotem, który został opracowany z myślą o zastosowaniu w U.S. Marine Corps. Podstawowy model robota (bez manipulatora, gąsienic i kamery) waży poniżej 6,5 kg. Po zamontowaniu manipulatora, urządzenie może podnosić ładunki do 4,5 kg, ale do głównych jego zadań należy inspekcja, dlatego jedną z funkcji jest prowadzenie obserwacji zza rogu budynku.

Francuska firma ECA pokazała dwa swoje roboty do zastosowań lądowych: Cameleon EOD oraz Cobra Mk2. Cameleon jest ważącym 27 kg, zdalnie sterowanym robotem z napędem gąsienicowym, przeznaczonym do neutralizacji ładunków wybuchowych. Porusza się z prędkością do 6 km/h. Uchylne przednie gąsienice zwiększają jego możliwości trakcyjne w trudnym terenie. Czas misji na pakiecie akumulatorów wynosi do 2,5 godz. Manipulator pozwala na podnoszenie przedmiotów o masie do 3 kg na wysokość 1,7 m (8 kg przy złożonym manipulatorze). Cobra jest natomiast małym robotem inspekcyjnym o napędzie kołowym, masie poniżej 6 kg, poruszającym się z prędkością 7,5 km/h.

Najczęściej stosowanymi robotami EOD (Explosive Ordnance Disposal – usuwanie ładunków wybuchowych) na świecie są urządzenia amerykańskiej firmy iRobot. Podczas tegorocznych targów Eurosatory, można było obejrzeć model 510 Packbot oraz 710 Warrior. Packbot jest małym, taktycznym robotem do zastosowań EOD. Głównym celem konstruktorów było opracowanie robota lekkiego, mogącego stanowić indywidualne wyposażenie żołnierzy w czasie wojny w Iraku i Afganistanie. Szereg dostępnych akcesoriów znacznie zwiększa możliwości aplikacyjne tego urządzenia. O popularności tego modelu świadczy fakt, że obecnie wykorzystywanych jest ponad 3000 sztuk Packbotów. Robot porusza się z prędkością prawie 10 km/h i bez manipulatora potrafi wspinać się na wzniesienia o nachyleniu do 60°. Po wyposażeniu w prosty manipulator może podnieść 4,5 kg (do 13 kg blisko bazy mobilnej). Platforma mobilna robota bez baterii waży ponad 10 kg. Baterie pozwalają na 4 godziny pracy urządzenia. Warrior jest robotem, który przy masie własnej 160 kg może transportować na platformie mobilnej ładunek o masie 68 kg. W wersji prezentowanej na targach, na platformie został zainstalowany manipulator o masie 54 kg i zasięgu 1,9 m, który potrafi podnieść ładunek o masie do 100 kg (blisko bazy mobilnej). Robot porusza się z prędkością prawie 13 km/h. Jako jeden z niewielu urządzeń tego typu na świecie (np. wspomniany robot IBIS), urządzenie ma akcesoria pozwalające na autonomiczne omijanie przeszkód oraz pozycjonowanie ładunku (np. uzbrojenia).

Obserwując udział robotyki mobilnej w zastosowaniach specjalnych, można zauważyć obecnie pewien zastój w dziedzinie konstrukcji mechanicznych. Rzadko spotyka się urządzenia, które dzięki swej unikatowej budowie wnoszą coś nowego do działań EOD. Niepokojące staje się to, że konstruktorzy urządzeń militarnych coraz częściej wykorzystują komputery klasy PC, sterowniki konsol do gier, łączność WiFi oraz systemy operacyjne, przeznaczone do zastosowań biurowych i rozrywki. Co prawda niesie to za sobą radykalne zmniejszenie kosztów produkcji oraz jest dobrze odbierane przez klienta (sprawia złudne wrażenie zaawansowania technologicznego), ale nie należy zapominać o wszystkich wadach takich rozwiązań, które powodują gwałtowny spadek niezawodności i bezpieczeństwa urządzeń.

Widoczny jest natomiast gwałtowny rozwój oprogramowania, dzięki któremu operator łatwiej, lepiej, a przez to bezpieczniej może wykonywać teleoperacje. Z drugiej strony coraz więcej zadań roboty zaczynają wykonywać samodzielnie. O ile 10 lat temu roboty autonomiczne spotykane były wyłącznie w laboratoriach, stanowiąc głównie przedmiot licznych konferencji naukowych, o tyle dziś mówi się już o nich na targach sprzętu specjalnego i nieśmiało prezentuje pierwsze rozwiązania. Klienci zaczynają dostrzegać realną potrzebę stosowania robotów samodzielnie realizujących wyznaczone zadania. Należy mieć nadzieję, że pierwsze całkowicie autonomiczne konstrukcje będzie można podziwiać już na kolejnych targach Eurosatory, które odbędą się w dniach 11 – 15 czerwca 2012 r. Stoisko organizatora tej imprezy (GICAT) można będzie odwiedzić we wrześniu 2010 r. w Pawilonie Francuskim Targów MSPO w Kielcach.

mgr inż. Adam Andrzejuk - PIAP